p A Terra é um planeta muito especial. É o único corpo celeste do sistema solar em que sabemos que existe vida. Poderia haver vida em outros planetas ou luas? Marte é sempre o primeiro mencionado neste contexto; tem muitas propriedades em comum com a Terra, e em seu passado geológico a água também fluía sobre sua superfície. Hoje, Contudo, as condições em Marte são tão extremas que é difícil imaginar que organismos como os encontrados na Terra pudessem sobreviver naquele planeta deserto frio e árido. Um dos objetivos do experimento coordenado por DLR BIOMEX (BIOlogy and Mars EXperiment) na Estação Espacial Internacional (ISS) era descobrir se isso é realmente possível. Os resultados já estão disponíveis. p Um resultado importante é que, na verdade, várias substâncias e estruturas biológicas terrestres são muito resistentes. Eles sobreviveram a condições ambientais muito desafiadoras durante um teste de estresse de 18 meses no espaço. Os testes envolveram amostras de diferentes organismos, como bactérias, algas, líquenes e fungos expostos ao vácuo, radiação ultravioleta intensa e variações extremas de temperatura no exterior da ISS por um total de 533 dias. O astrobiólogo Jean-Pierre Paul de Vera do Instituto DLR de Pesquisa Planetária em Berlin-Adlershof, o responsável pela gestão científica da BIOMEX, ficou impressionado. “Alguns dos organismos e biomoléculas mostraram uma tremenda resistência à radiação no espaço sideral e realmente retornaram à Terra como 'sobreviventes' do espaço, "ele observou." Entre outras coisas, estudamos archaea, que são microorganismos unicelulares que existem na Terra há mais de três bilhões e meio de anos, vivendo em água salgada do mar. Nossos 'assuntos de teste' são parentes deles que foram isolados no permafrost ártico. Eles sobreviveram em condições espaciais e também são detectáveis ​​com nossos instrumentos. Esses organismos unicelulares podem ser candidatos a formas de vida que podem ser encontradas em Marte. "

p A vida em Marte não parece impossível

p Com este resultado, o objetivo principal do experimento foi alcançado; em princípio, seres vivos que existem na Terra sob condições ambientais extremas - os chamados 'extremófilos' - também parecem ser capazes de existir em Marte. "Claro, isso não significa que realmente existe vida em Marte, "De Vera é rápido em notar." Mas a busca por vida é mais do que nunca a força motriz mais forte para a próxima geração de missões a Marte. "

p A existência de pelo menos formas de vida muito simples em Marte - seja nos últimos quatro bilhões e meio de anos da história do planeta ou mesmo agora - é em princípio concebível para o astrobiólogo DLR de Vera e seus colegas. Contudo, até agora, nenhuma evidência de vida em Marte foi encontrada. Naves espaciais em órbita e laboratórios móveis na superfície marciana mostraram que importantes pré-requisitos para a vida ainda existem hoje - uma atmosfera, elementos como carbono, hidrogênio, oxigênio, azoto, enxofre e fósforo, e até mesmo água, pelo menos na forma de gelo. Mas os detectores dos pesquisadores da Mars ainda não registraram a própria vida ou seus produtos metabólicos.

p Os resultados do BIOMEX também reforçam uma hipótese que tem sido intensamente debatida entre os cientistas há décadas e é relevante para a questão de como a vida veio à Terra há 3,8 bilhões de anos. A teoria da panspermia sugere que existiram organismos em Marte no início de sua história, e foram lançados do planeta por um impacto de asteróide em ou sobre rochas ejetadas e transportados para o interior do sistema solar. Lá, algumas das rochas colidiram com a Terra como meteoritos, onde os organismos que eles continham continuaram a evoluir.

p Vácuo, radiação ultravioleta, aquecer, frio - BIOMEX como teste de estresse para microorganismos

p Para o experimento BIOMEX, em 18 de agosto de 2014, Os cosmonautas russos Alexander Skvortsov e Oleg Artemyev colocaram várias centenas de amostras em um recipiente de experimentos no exterior do módulo russo ISS 'Zvezda'. Os contêineres, aberto para o ambiente do espaço circundante, mantinham organismos terrestres primitivos, como musgos, líquenes, fungos, bactérias, archaea ('bactérias primitivas') e algas, bem como membranas celulares e pigmentos. Alguns foram incorporados, entre outras coisas, simulou solos marcianos com uma atmosfera artificial de Marte. Em 22 de outubro de 2014, os cosmonautas Maxim Suraev e Aleksandr Samokutyayev removeram a capa protetora. A partir de então, as amostras foram permanentemente expostas às duras condições do espaço - um vácuo com grandes variações de temperatura e intensa radiação ultravioleta. "Mais uma vez, a ISS forneceu as condições ideais para um experimento que só poderia ser realizado em condições espaciais, "de Vera explicou.

p Em 3 de fevereiro de 2016, a tampa foi colocada de volta no contêiner pelos cosmonautas Yuri Malenchenko e Sergei Volkov durante uma terceira caminhada no espaço, e as amostras foram trazidas de volta para a estação espacial. Em 18 de junho de 2016, eles foram devolvidos à Terra com o astronauta da ESA Tim Peake a bordo de uma espaçonave Soyuz. Subseqüentemente, o experimento foi transferido de Baikonur (Cazaquistão) para o local DLR em Colônia, e cientistas da BIOMEX em 30 instituições de pesquisa em 12 países em três continentes examinaram as amostras individuais. De 27 a 29 de março de 2019, DLR em Berlim apresentará o relatório final da BIOMEX com todos os resultados em uma conferência científica. A data, 42 artigos revisados ​​por pares foram publicados em revistas especializadas. O jornal de renome Astrobiologia dedicou uma edição especial à BIOMEX em fevereiro (Vol. 19, Edição 2, 2019).

p Novos sensores podem descobrir os produtos metabólicos dos organismos

p Os instrumentos em futuras missões à superfície marciana poderiam medir os produtos metabólicos ou constituintes celulares produzidos por microorganismos como as arquéias. Isso representa a realização de outro objetivo do experimento BIOMEX. O DLR Institute of Optical Sensor Systems, com sede em Berlim, em colaboração com o Instituto de Pesquisa Planetária, usa métodos de detecção que não requerem preparação de amostra para identificar os materiais mencionados acima. Um desses métodos é a espectroscopia Raman. "Com a espectroscopia Raman, podemos examinar amostras na superfície marciana de um rover de forma não destrutiva e sem ter que fazer contato com eles, "explica Ute Böttger do DLR Institute of Optical Sensor Systems." Feixes de laser (alta energia, luz concentrada) fazem as moléculas vibrarem. Diferentes moléculas têm diferentes padrões vibracionais que podem ser usados ​​como uma impressão digital distinta para identificar moléculas e estruturas cristalinas. "

p Os resultados do BIOMEX não são apenas um passo em frente na busca por vida em Marte. Eles também servem para definir 'bioassinaturas' no espaço e expandir as bases de um banco de dados para servir de base para a busca de vida no sistema solar. Missões futuras, como a missão ExoMars planejada pela Agência Espacial Europeia (ESA) para 2020, irá se beneficiar significativamente com esses dados. Eles serão uma ajuda importante na identificação e classificação dos sinais observados pelo ExoMars 2020, ou aqueles obtidos por espaçonaves de outros corpos celestes. Por exemplo, vestígios de metano foram detectados nas fontes geladas da lua de Saturno, Enceladus. Aqui, bem como sob as crostas geladas das luas de Júpiter, Europa e Ganimedes, é provável que haja quantidades consideráveis ​​de água em que os primitivos, organismos unicelulares podem ter se originado.

p O experimento BIOMEX

p BIOMEX foi um dos quatro experimentos de EXPOSE-R2 (o R significa a versão russa da plataforma de exposição, o 2 para o segundo experimento desse tipo). Os outros eram o BOSS, Experimentos PSS e IBMP. O BIOMEX foi realizado em conjunto pela ESA e a agência espacial russa Roscosmos. “A ISS ofereceu as condições ideais para um experimento a ser realizado em condições espaciais, "De Vera observou. Em paralelo ao experimento BIOMEX em sua órbita de 400 quilômetros de altura, experimentos selecionados foram realizados, usando configurações experimentais idênticas às do espaço, na câmara de simulação de Marte no Instituto DLR de Pesquisa Planetária e em uma câmara de simulação espacial no Instituto DLR de Medicina Aeroespacial em Colônia. Assim, 'amostras de controle' foram criadas para o experimento e sua avaliação científica.

p BIOMEX - a ESA / Roscosmos 'Biology and Mars Experiment' - decorreu na ISS de 2014-2016. O experimento foi coordenado e dirigido pelo DLR Institute of Planetary Research. Os Institutos DLR de Medicina Aeroespacial e Sistemas de Sensores Ópticos também estiveram envolvidos. Na Alemanha, o Instituto Robert Koch, a Universidade Técnica e o Museu de História Natural de Berlim, a Universidade de Ciências Aplicadas de Wildau, o Instituto Fraunhofer de Terapia Celular e Imunologia, o Centro Alemão de Pesquisa de Geociências GFZ em Potsdam e a Universidade Heinrich-Heine de Düsseldorf também estiveram envolvidos na implementação e avaliação.